Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό
O πολυπλέκτης είναι μία
συσκευή που έχει τη δυνατότητα να απεικονίσει ή να καταγράψει 8 ή περισσότερες
κάμερες ταυτόχρονα. Η συσκευή αυτή χρησιμοποιεί την τεχνολογία της μετατροπής
του αναλογικού σήματος video σε ψηφιακό σήμα πολύ υψηλής
ανάλυσης. Κατόπιν επεξεργάζεται αυτό το σήμα και το αποδίδει σε ένα καταγραφέα
(Time Lapse VCR). Η
βασική αρχή της πολυπλεξίας σημάτων video βασίζεται στο ότι κάθε
πλαίσιο που λαμβάνεται από τον πολυπλέκτη μετατρέπεται σε ψηφιακό και
αποθηκεύεται σε μία προσωρινή μνήμη. Οι εικόνες τώρα από 16 κάμερες μπορούν να
μετατραπούν σε ψηφιακό σήμα και να αποθηκευθούν προσωρινά όλες μαζί
(ταυτόχρονα). Κατόπιν μετατρέπονται πάλι σε αναλογικό σήμα και οδηγούνται σε
ακολουθία σε ένα καταγραφέα (Time Lapse VCR).
Δηλαδή ένα πλαίσιο από την κάμερα 1 ακολουθείται από ένα πλαίσιο από την κάμερα
2 το οποίο ακολουθείται από ένα πλαίσιο από την κάμερα 3 και μέχρι την κάμερα
16. Η ακολουθία αυτή επαναλαμβάνεται συνεχώς για όλες τις κάμερες.
Βασικές αρχές της πολυπλεξίας εικόνας
Η παρακάτω περιγραφή λειτουργίας θεωρεί ως δεδομένο
ότι όλες οι κάμερες είναι πλήρως συγχρονισμένες μεταξύ τους. Κάθε πλαίσιο από
κάθε κάμερα μεταφέρεται το video εγγραφής και δίπλα του στην
βιντεοταινία καταγράφεται ένας ψηφιακός κωδικός. Έτσι το video
αποθηκεύει κάθε πλαίσιο εικόνας με ένα χαρακτηριστικό κωδικό αναγνώρισης. Αν
τώρα επιλέξουμε αναπαραγωγή κάποιας συγκεκριμένης κάμερας ο πολυπλέκτης
αναζητεί τον κωδικό της μέσα στην βιντεοταινία. Μόλις βρει κάποιο κωδικό
αναγνώρισης συλλαμβάνει το συγκεκριμένο πλαίσιο που αντιστοιχεί στον κωδικό και
το αποθηκεύει ψηφιακά στην προσωρινή του μνήμη, κατόπιν μετατρέπει το ψηφιακό
σήμα σε αναλογικό και το εμφανίζει στην οθόνη του μόνιτορ, έως ότου βρει το
επόμενο πλαίσιο το οποίο εμφανίζει με την σειρά του στην οθόνη. Με αυτό τον
τρόπο απεικονίζονται στην οθόνη διαδοχικά πλαίσια καταγραφής της συγκεκριμένης
κάμερας. Σύμφωνα με το σύστημα CCIR μπορούν να απεικονιστούν
κατά το μέγιστο 25 πλαίσια εικόνας σε ένα δευτερόλεπτο. Άρα σε πραγματικό χρόνο
η εικόνα μίας κάμερας ανανεώνεται κάθε 0,04 δευτερόλεπτα. Αν τώρα έχουμε 5
κάμερες συνδεδεμένες στον πολυπλέκτη η εικόνα κάθε κάμερας θα ανανεώνεται κάθε
0,2 δευτερόλεπτα. Με 16 κάμερες ο ρυθμός ανανέωσης θα είναι 1,56 δευτερόλεπτα.
Αυτό το φαινόμενο θα έχει σαν αποτέλεσμα την καθυστέρηση μεταβολής της εικόνας
και την παρατήρηση μιας διακεκομμένης κίνησης στην οθόνη.
Τι σημαίνει Simplex, Duplex και Triplex;
Ένας απλός πολυπλέκτης παρέχει μόνο μία πολυπλεγμένη
έξοδο video, η οποία μπορεί να οδηγηθεί σε μία οθόνη και να αποδώσει εικόνα από
πολλές κάμερες ή σε ένα video και να καταγράψει πολλές
κάμερες ταυτόχρονα. Αυτός ο πολυπλέκτης ονομάζεται simplex. O συγκεκριμένος πολυπλέκτης λοιπόν αν καταγράφει
εικόνα σε ένα Time Lapse Video
δεν μπορεί να κάνει πολλαπλή απεικόνιση των καμερών στην οθόνη ενός μόνιτορ.
Αυτό είναι δυνατόν μόνο κατά την αναπαραγωγή εικόνας.
Ο πολυπλέκτης Duplex αντίθετα έχει την δυνατότητα
να παρέχει στην οθόνη ενός μόνιτορ εικόνα από πολλαπλές κάμερες ενώ παράλληλα
τις καταγράφει όλες μαζί σε Time Lapse Video.
Είναι δηλαδή 2 πολυπλέκτες στην συσκευασία ενός.
Ο πολυπλέκτης Triplex επιπροσθέτως χρησιμοποιώντας
2 Time Lapse Video
μπορεί να αναπαράγει εικόνα από το ένα Video, ενώ παράλληλα συνεχίζει να
καταγράφει στο άλλο όλες τις κάμερες, και επίσης μπορεί να παρέχει και εικόνα
από πολλαπλές κάμερες. Είναι δηλαδή 3 πολυπλέκτες στην συσκευασία του ενός.
Καταγραφή σε Time Lapse VIdeo
Στα περισσότερα συστήματα CCTV χρησιμοποιείται Video καταγραφής Time Lapse για να επιτρέπει την
καταγραφή εικόνας για μεγάλους χρόνους. Αυτό συμβαίνει γιατί είναι χρονοβόρο να
αλλάζεις κασέτες σε σύντομα χρονικά διαστήματα (π.χ. κάθε 3 ώρες). Η συνεχής
καταγραφή για μεγάλα χρονικά διαστήματα αυξάνει τον ρυθμό ανανέωσης της εικόνας.
Ο ρυθμός ανανέωσης της εικόνας όταν κάνουμε καταγραφή 24 ωρών είναι 8 φορές
περισσότερος από αυτόν που θα είχαμε αν κάναμε καταγραφή 3 ωρών (πραγματικός
χρόνος). Αυτό επίσης πολλαπλασιάζεται με τον αριθμό τον καμερών που είναι
συνδεδεμένες στο σύστημα. Ο παρακάτω τύπος υπολογίζει τον ρυθμό ανανέωσης
εικόνας σε ένα σύστημα.
Ρυθμός Ανανέωσης εικόνας (sec) = Κάμερες X Ρύθμιση Time Lapse Video (Ωρες) / 75
Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο 16 κάμερες συνδεδεμένες
σε ένα video καταγραφής ρυθμισμένο να καταγράφει 24 ώρες συνεχώς θα έχουν ρυθμό
ανανέωσης πλαισίων 5,12 δευτερόλεπτα. Ο παρακάτω πίνακας αποδίδει τον ρυθμό
ανανέωσης πλαισίων ενός πολυπλέκτη σε διάφορες ώρες καταγραφής και λαμβάνοντας
υπ’όψιν πόσες κάμερες είναι συνδεδεμένες σε αυτόν. Οι χρόνοι αυτοί είναι
θεωρητικοί και μπορεί να διαφέρουν ελάχιστα από τους πραγματικούς ανάλογα με
την διόρθωση βάσης χρόνου κάθε πολυπλέκτη. Ο συνολικός ρυθμός ανανέωσης
πλαισίων για το σύστημα CCIR είναι κατά το μέγιστο 25
πλαίσια ανά δευτερόλεπτο (fps).
Είναι προφανές ότι ο ρυθμός ανανέωσης είναι πολύ
σημαντικός παράγοντας σε ένα σύστημα, καθώς επηρεάζει τον χρόνο καταγραφής κάθε
κάμερας και το τελικό αποτέλεσμα που αποδίδει ένα σύστημα παρακολούθησης, και
καταγραφής εικόνας.
ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΕ ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ |
|||||||||
Αριθμός
Καμερών
|
Ώρες
Καταγραφής Time Lapse Video
|
||||||||
3
|
12
|
24
|
48
|
72
|
120
|
240
|
480
|
960
|
|
1
|
0,04
|
0,16
|
0,32
|
0,64
|
0,96
|
1,60
|
3,20
|
6,40
|
12,80
|
2
|
0,08
|
0,32
|
0,64
|
1,28
|
1,92
|
3,20
|
6,40
|
12,80
|
25,60
|
3
|
0,12
|
0,48
|
0,96
|
1,92
|
2,88
|
4,80
|
9,60
|
19,20
|
38,40
|
4
|
0,16
|
0,64
|
1,28
|
2,56
|
3,84
|
6,40
|
12,80
|
25,60
|
51,20
|
5
|
0,20
|
0,80
|
1,60
|
3,20
|
4,80
|
8,00
|
16,00
|
32,00
|
64,00
|
6
|
0,24
|
0,96
|
1,92
|
3,84
|
5,76
|
9,60
|
19,20
|
38,40
|
76,80
|
7
|
0,28
|
1,12
|
2,24
|
4,48
|
6,72
|
11,20
|
22,40
|
44,80
|
89,60
|
8
|
0,32
|
1,28
|
2,56
|
5,12
|
7,68
|
12,80
|
25,60
|
51,20
|
102,40
|
9
|
0,36
|
1,44
|
2,88
|
5,76
|
8,64
|
14,40
|
28,80
|
57,60
|
115,20
|
10
|
0,40
|
1,60
|
3,20
|
6,40
|
9,60
|
16,00
|
32,00
|
64,00
|
128,00
|
11
|
0,44
|
1,76
|
3,52
|
7,04
|
10,56
|
17,60
|
35,20
|
70,40
|
140,80
|
12
|
0,48
|
1,92
|
3,84
|
7,68
|
11,52
|
19,20
|
38,40
|
76,80
|
153,60
|
13
|
0,52
|
2,08
|
4,16
|
8,32
|
12,48
|
20,80
|
41,60
|
83,20
|
166,40
|
14
|
0,56
|
2,24
|
4,48
|
8,96
|
13,44
|
22,40
|
44,80
|
89,60
|
179,20
|
15
|
0,60
|
2,40
|
4,80
|
9,60
|
14,40
|
24,00
|
48,00
|
96,00
|
192,00
|
16
|
0,64
|
2,56
|
5,12
|
10,24
|
15,36
|
25,60
|
51,20
|
102,40
|
204,80
|
Διόρθωση Βάσης Χρόνου
Πριν λίγα χρόνια το να συγχρονίσεις τις κάμερες ενός
μεγάλου συστήματος ήταν μια επίπονη και ακριβή εργασία. Η σύγχρονη τεχνολογία
έχει ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα. Οι πολυπλέκτες έχουν ενσωματωμένο κύκλωμα
γνωστό ως κύκλωμα διόρθωσης της βάσης χρόνου, το οποίο εξαφανίζει το πρόβλημα
συγχρονισμού των καμερών που είναι συνδεδεμένες σε αυτό. Το κύκλωμα διόρθωσης
της βάσης χρόνου αποθηκεύει τις εισερχόμενες εικόνες σε μία προσωρινή μνήμη και
τις εμφανίζει στην οθόνη με τον σωστό ρυθμό και χρόνο εμφάνισης. Αυτή η μέθοδος
βέβαια έχει το μειονέκτημα ότι κάποια πλαίσια εικόνας χάνονται και αυξάνει ο
ρυθμός ανανέωσης της εικόνας..
